กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ (SST) เป็นเครื่องมือที่สี่และสุดท้ายในซีรีย์ Great Observatories ของนาซ่า SST ได้ติดตามกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (HST), จันทราเอ็กซ์เรย์และหอดูดาวแกมมาเรย์คอมป์ตันเข้าสู่อวกาศเมื่อวันที่ 25 สิงหาคม 2546 วางไว้ในวงโคจรของดวงอาทิตย์ heliocentric (แสงอาทิตย์) และทำงานภายใต้กฎบัตร 2.5 ปีต่อปี โปรแกรมต้นกำเนิด SST เปิดเผยแสงสาธารณะครั้งแรกในเดือนพฤษภาคมปี 2004 - ทำให้โลกมีมุมมองอินฟราเรดที่น่าตื่นตาตื่นใจของแกรนด์กาแลคซีกังหันแกรนด์เกลียวบนใบหน้า M51 ใน Canes Venatici
ลอร์ดรอสส์อธิบายเป็นครั้งแรกว่า M51 เป็น“ เนบิวลาชนิดก้นหอย” ในปี 1845 มันไม่ได้จนกว่าเอ็ดวินฮับเบิลจะแก้ไขดาวแปรปรวนจาง ๆ ภายใน“ M” - M31 - M31 - นั่นคือ M51 และ“ เนบิวลาเกลียว” อื่น ๆ - กาแล็กซี่!
แต่การตั้งชื่อสิ่งนั้นไม่ใช่เพื่ออธิบาย หนึ่งในสิ่งที่ยากที่สุดที่จะอธิบายเกี่ยวกับอะไรคือ“ มันเป็นไปได้อย่างไรว่ามันเป็นอย่างไร”
ก่อนที่จะมีการเปิดตัวภาพลักษณ์ของ SST ของ M51 นักดาราศาสตร์ได้รับ "หัวขึ้น" ในตัวอย่างที่หายากของวัตถุระยะไกลในชั้นฟ้า - ซึ่งเป็นบริเวณที่กว้างใหญ่ของก๊าซและฝุ่นที่ส่องแสงสลัว เพียงแค่การศึกษาชนิดหนึ่งที่สามารถปฏิวัติวิธีที่นักดาราศาสตร์เข้าใจการก่อตัวกาแลคซี โครงการ Origins ของนาซ่าได้รับความนิยมอย่างมากและตอนนี้ปัญหาก็คือนักวิ่งจะกลับบ้านโดยใช้แหล่งข้อมูลอื่น ...
ในกระดาษที่ชื่อว่า“ การค้นพบเนบิวลากาซก๊าซขนาดใหญ่ ~ 200kpc ที่ z = ~ 2.7 ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์” (ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 29 มีนาคม 2548) อาร์จันดีย์นักดาราศาสตร์ดาราศาสตร์แห่งชาติ (NOAO) และเพื่อนร่วมงานจากองค์กรอื่น ๆ รวมถึงศูนย์ปฏิบัติการ SST ที่ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion) ดึงข้อมูลจากครึ่งล่างของสเปกตรัม em - วิทยุไปสู่แสงที่มองเห็น - เพื่อวาดภาพการก่อตัวกาแลคซีกลุ่มแรกที่เกี่ยวข้องกับพื้นที่ฝุ่น (และตื่นเต้น) ที่น่าตื่นเต้นนี้ ก๊าซอยู่ห่างออกไปประมาณ 11.3 BLY ในเวลาและสถานที่
ในคำพูดของทีม“ เรารายงานการค้นพบเนบิวลาขยายขนาดใหญ่มากที่เกี่ยวข้องกับแหล่งแสงอินฟราเรดกลางที่ส่องสว่าง” สำหรับคุณและฉันนั่นหมายถึงพวกเขาค้นพบ "นานมาแล้วและอยู่ห่างไกลจากการคลอดกาแลคซีในระยะแรก"
วัตถุ (SST24 J1434110 + 331733) ได้รับการแมปโดยใช้เครื่องตรวจจับ MIPS และ IRAC ของ SST ในระหว่างการสำรวจกลาง - อินฟราเรดในช่วงต้นฤดูใบไม้ผลิเมื่อปลายเดือนมกราคม 2547 หลังจากการลดข้อมูลโดยบุคลากรของ JPL ก็เห็นได้ชัดว่า SST24 ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญอย่างยิ่งในยุคลึกลับของกาแลคซีที่แฉเมื่อกาแลคซีรุ่นเยาว์ได้รับการเชื่อมต่อกับวัตถุที่ก่อตัวดาวฤกษ์ แต่การเจาะสิ่งนี้จะต้องขยายภาพของภูมิภาคโดยใช้แสงจากทั่วทั้งสเปกตรัม
ส่วนที่ต้องมีการดูอื่น ๆ ที่ SST24 นั้นขับเคลื่อนด้วยค่ารูรับแสงที่ จำกัด ของกระจก 0.84 เมตรของ SST และความยาวคลื่นยาวที่เกี่ยวข้องกับแสงอินฟราเรด ที่ดีที่สุด SST เปิดเผยที่สามกลางของ nebulosity (เครื่องมือบน SST นั้น จำกัด อยู่ที่ความละเอียดรายละเอียด 6 อาร์ควินาที) สามเครื่องตรวจจับออนบอร์ด (กล้องอินฟราเรดอาเรย์ - IRAC, สเปกโตรกราฟอินฟราเรด - IRS, และ Multiband Imaging Photometer สำหรับสปิตเซอร์ - MIPS) และวิเคราะห์แสงอินฟราเรด - ความยาวคลื่นอินฟราเรด (3.6-160 ไมโครเมตร)
แม้ว่าแสงที่ตรวจพบโดยใช้เครื่องมือ SST สามตัวนั้นส่วนใหญ่มาจากวัตถุ“ อุ่น” (ก๊าซและฝุ่นละออง) แต่แสงจากแหล่งกำเนิดแสงใกล้เคียงสามารถมองเห็นได้หลังจากการเปลี่ยนสีแดงแบบขยายในระยะทางที่กว้างใหญ่ สิ่งที่น่าสนใจเส้นหนึ่งที่สว่างโดยเฉพาะใน“ แสงออปติคอลใกล้เคียง” นั้นถูกตั้งค่าเป็นครั้งแรกสำหรับการใช้งานทางดาราศาสตร์โดยนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Lyman Spitzer - ชื่อของ SST - หนึ่งในผู้บุกเบิกชั้นนำของศตวรรษที่ 20 ของดาราศาสตร์อินฟราเรด
เมื่อเข้าร่วมกับข้อมูลจากเครื่องมืออื่น ๆ Dey และทีมของเขาได้รวบรวมกรณีที่น่าสนใจสำหรับนิวเคลียสกาแลกติก (AGN) ภายใน SST24 หากตรวจสอบแล้ว AGN จะแสดงให้เห็นว่าหลุมดำมีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการกาแลคซียุคแรก ตัวอย่างดังกล่าวอาจปฏิวัติความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการก่อตัวกาแลคซีโดยทำให้ AGN เป็นต้นเหตุมากกว่าผลของการก่อตัวกลุ่มกาแลคซี ...
ข้อมูลภาพที่ใช้โดยทีมงานที่เกี่ยวข้องกับ SST24 ถูกรวบรวมโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาด 4 ม. และ 2.1 ม. ของ NOAO ใน Kitt Peak รัฐแอริโซนา เครื่องมือเหล่านี้ปรับปรุงความคมชัด SST ขึ้นเกือบแปดเท่า ข้อมูลอื่น ๆ ที่มีอยู่ในแสงแสงจะขยายภาพของการส่งออกพลังงานของ SST24 ในช่วงเดือนพฤษภาคมและมิถุนายนของปี 2004 ข้อมูล spectrographic ของ SST24 (รวมถึงวัตถุเบื้องหน้าและพื้นหลัง) ถูกรวบรวมอย่างประณีตและมุ่งเน้นอย่างแม่นยำ 1 อาร์คที่สองแถบ 10 เมตร Keck I เครื่องดนตรีบน Mauna Kea, ฮาวาย
จากนามธรรมของกระดาษ“ แหล่งแสงกลางอินฟราเรดที่สว่างถูกตรวจพบครั้งแรกในการสังเกตการณ์โดยใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ ข้อมูลการถ่ายภาพวงกว้างที่มีอยู่จากการสำรวจภาคสนามของ NOAO Deep Wide-Field เปิดเผยว่าแหล่งกำเนิดกลาง - อินฟราเรดจะเชื่อมโยงกับการแพร่กระจายการขยายเชิงพื้นที่คู่แสง…สเปกโทรสโกปีและการถ่ายภาพต่อไป ... เผยแหล่งกำเนิดแสงเกือบหมดจดเนบิวลา ถ้ามีน้อยก็สามารถตรวจวัดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกอย่างต่อเนื่องได้”
โดยทั่วไปแล้วกาแลคซีที่เป็นผู้ใหญ่จะแสดงแสงทั้งหมดที่เกิดจากการแผ่รังสีของความดำจากดาวฤกษ์โฟโตสเฟียร์ บรอดแบนด์สเปกตรัมดังกล่าวมักจะเสริมด้วยสายแคบปล่อยสดใสที่เกี่ยวข้องกับการกระตุ้นอะตอม แต่สเปกตรัมของ SST24 นั้นถูกควบคุมด้วยคลื่นรังสีแคบ ๆ วงดนตรีนั้น - ถึงแม้ว่าจะ redshifted 3.7 เท่าเนื่องจากการถดถอย 11.3 BLY's - เชื่อมโยงกับความถี่“ Lyman Alpha” ที่ปล่อยออกมาจากก๊าซไฮโดรเจน โดยปกติแล้วเมฆลายแมน - อัลฟาจะฉายรังสีโดยการกระตุ้นจากควาซาร์พื้นหลังที่ห่างไกล แต่ในกรณีของ SST24 กลไกอื่นอาจมีส่วนเกี่ยวข้อง - แหล่งกำเนิดของหลุมดำภายในเนบิวลาเอง
ในการประกอบโครงสร้างของ SST24 ทีมวิทยาศาสตร์พิจารณาว่า AGN ของมันถูกชดเชยจากศูนย์กลางของคลาวด์โดยเกือบหนึ่งในสิบของคลาวด์ทั้งหมด แม้ว่ามันจะไม่ชัดเจนว่าสิ่งที่ส่งผลกระทบต่อการชดเชยนี้มีต่อการก่อตัวกาแลคซี แต่ความจริงเกี่ยวกับกาแลคซีจะต้องรวมเข้ากับวิธีที่เราจำลองการก่อตัวกลุ่มกาแลคซีในอนาคต
การเปลี่ยนแปลงทางสเปกโตรกราฟในแสง Lyman alpha ยังบ่งชี้ว่าพื้นที่ 100 KLY กลางของ KST ของ SST24 จะหมุนรอบตัวช้าๆและมีมวลเทียบเท่ากับดวงอาทิตย์ 6 ล้านล้านดวง - บางส่วนของกาแลกซี่ทางช้างเผือกและวังวน (M51) ของเรารวมกัน 5 เท่า SST24 ประกอบด้วยพื้นที่ของพื้นที่ที่ครอบคลุมทั่วทั้งทางช้างเผือกและกาแลคซีดาวเทียมทั้งสิบสองแห่งอย่างง่ายดาย
แต่ SST24 ไม่ได้ปราศจากการก่อตัวดาวฤกษ์โดยสิ้นเชิง ทีมรายงานว่า“ ดาวฤกษ์อายุน้อยที่ก่อตัวกาแลคซีอยู่ใกล้ปลายสุดของเนบิวลา” กาแลคซีนั้นถูกทำให้เป็นสีแดงโดยฝุ่นละอองมีการเปลี่ยนรูปแบบเช่นเดียวกับการแผ่รังสี Lyman-alpha รวมถึงการแผ่รังสีวงกว้างที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวดาวฤกษ์ กาแลคซีนี้ไม่ได้บ่งชี้ว่ามี AGN ด้วยเหตุนี้เราจึงอาจเรียนรู้ว่า AGN อาจไม่ได้มีบทบาทสำคัญต่อการก่อตัวของกาแลคซีทั้งหมด
แม้ว่าการตรวจสอบคลื่นความถี่วิทยุของ SST24 นั้นยาก (เนื่องจากปัญหาความละเอียดที่ความยาวคลื่นยาว) ทีมชี้ให้เห็นว่าอัตราส่วนความหนาแน่นปานกลาง - กลางต่อคลื่นวิทยุ - คลื่นวิทยุ“ แสดงความคล้ายคลึงกันอย่างมากกับกาแลคซี starburst …” ด้วยเหตุนี้ส่วนของ SST24 พรมกำลังจะผ่านยุคของการวิวัฒนาการของดาวฤกษ์อย่างรวดเร็วซึ่งอาจนำไปสู่การเปิดเผยของกาแลคซีเต็มรูปแบบที่เต็มไปด้วยดวงดาวผู้ผสมพันธุ์ ...
SST24 ไม่ได้เป็นเมฆ Lyman-alpha เพียงตัวเดียวที่เคยตรวจพบ แต่นักวิทยาศาสตร์จำนวนน้อยที่ค้นพบนั้นมีความคิดที่ไม่ธรรมดา:“ ความหายากของเมฆเหล่านี้> 100kpc lyman-alpha, ความสัมพันธ์ของพวกมันกับ AGN และกาแลคซีพลังงาน ว่าภูมิภาคเหล่านี้เป็นแหล่งก่อตัวของกาแลคซีขนาดใหญ่ที่สุด ถ้าเป็นเช่นนั้นการเข้าใจสภาพร่างกายและพลังของระบบเหล่านี้สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับกระบวนการก่อตัวกาแลคซีขนาดใหญ่”
เขียนโดย Jeff Barbour
